埃尔派知识课堂：多孔氧化铝陶瓷的制备工艺有哪些

孔隙结构是影响多孔氧化铝陶瓷材料应用的主要因素之一，其结构形成主要取决于制备的工艺与技术，其中以成型方法最为关键。

溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是以含有高化学活性组分的化合物为前驱体，在液相下将原料充分混合均匀后使其水解、缩合以形成稳定的透明溶胶，溶胶体经缓慢聚合形成三维空间结构的凝胶体。凝胶经干燥、烧结固化处理制备出分子甚至纳米结构的材料，再根据多孔陶瓷材料所需的性能需求，将前躯体进行水解、溶胶、凝胶、老化和干燥，最后通过热处理工艺使材料成型。

冷冻-干燥法

冷冻-干燥法是在控制冰生长方向的同时完成水基陶瓷浆料的冻结，然后在低压下干燥使冰升华得到多孔陶瓷材料。该法收缩率小、烧结过程容易控制、孔密度范围大、环境适应性强，具有较高的机械强度。

挤出成型工艺

将制备好的泥条通过蜂窝网格结构的模具挤出成型，经高温烧结处理后即可得到蜂窝陶瓷。该工艺可根据实际需要对多孔陶瓷体的孔形状以及孔径大小进行精确设计，但不能制备复杂孔道结构和小尺寸孔洞的多孔材料，且对从模具中挤出的坯料塑性有较高要求。

凝胶注模工艺

凝胶注模技术采用的是非多孔结构模具，将配好的浆料注入模具后，利用浆料内部或少量添加剂的原位化学反应使陶瓷浆料原位凝固形成坯体，以获得具有良好微观均匀性和较高密度的坯体，从而提高制品的机械强度和力学性能。凝胶注模工艺浆料中固体含量高，制品显微结构均匀，且工艺简单、成本低，适合大批量生产。

添加造孔剂工艺

添加造孔剂工艺是在陶瓷坯料中添加占据一定空间的造孔剂，经高温烧结后，造孔剂离开陶瓷基体，留下孔洞，从而形成多孔结构陶瓷。该工艺可通过改变造孔剂种类、颗粒形状、粒径以及制备工艺来精确设计制品的孔洞大小、孔道结构及分布，但难以获得高气孔率制品。

颗粒堆积成孔工艺

颗粒堆积成孔工艺是依靠粗颗粒之间的堆积和颗粒结合部形成微孔结构，粗颗粒可靠细粒熔化粘合，也可加入易熔的粘结剂使粗细颗粒结合。该工艺可控制孔洞结构，制品的孔隙率一般为20%~30%，若在坯料中加入碳粉、木屑、石墨、淀粉、塑料等造孔剂，高温下使其挥发或燃尽可将整体孔隙率提高至75%左右。

目前，许多国外企业已经开始利用多孔陶瓷过滤器净化水。多孔氧化铝陶瓷有着较好的机械强度，重量轻且耐腐蚀，用作过滤污水的过滤器时可有效去除水中的微米颗粒及杂质，其除污能力强，能够起到良好的净化效果，可以重复利用，因此前景可观。